le cas où le rayon actuel utilisé ne couvre aucun nœud à cause de pannes ou
d’inactivité des noeuds voisins ou encore dans le cas des réseaux à faible densité.
En outre, VTRP offre une meilleure longévité du réseau en évitant l’utilisation
fréquente des noeuds critiques (les voisins proches de la station de base) ceci
permet d’alléger leur fonction de routage, conserve leurs batteries et augmente
ainsi la durée de vie de tout le réseau.
4.3 Discussion et modèle retenu
A travers l’étude présentée, plusieurs points sont à retenir :
— dans la majorité des protocoles de routage hiérarchiques, spécialement
LEACH, la sélection des Cluster-heads (CH) à chaque période est réalisée de
manière aléatoire. En effet, cette opération sauve un nœud de ne pas épuiser
sa batterie mais la rotation aléatoire de rôle de CH reste toujours une
opération énergivore puisque une énergie supplémentaire est nécessaire
pour échanger les messages de contrôle permettant de choisir le nouveau
CH ainsi que la nouvelle formation de cluster ;
— contrairement aux protocoles à topologie hiérarchique, les noeuds
exé-cutant un protocole à topologie plane assurent tous un comportement
similaire. En effet, chaque nœud du réseau doit participer au routage de
données. Cette approche permet ainsi d’exploiter tous les liaisons de la
topologie physique ainsi que garantir une charge de trafic homogène entre
les différents noeuds. Cependant, l’implication d’un nombre de noeuds
assez important dans le processus de routage de données peut engendrer
un trafic de contrôle très élevé.
— les protocoles de routage géographique ne sont pas adaptés à toutes les
applications de réseaux de capteurs. Dans ce type de protocoles, les noeuds
doivent connaître leurs localisations via GPS ou autre méthode de
localisa-tion. Ceci engendre une grande consommation des capacités énergétiques
des noeuds. De plus le routage géographique ne cherche pas à établir une
équité entre les noeuds de point de vue de l’énergie restante. En effet, un
nœud épuisé peut encore être choisi pour l’acheminement du message
90CHAPITRE 4. Génération automatique d’un routage optimal multi-critères pour les RCSFs
quand il est le plus proche de la destination. Ce qui provoque la
minimisa-tion de la durée de vie de ces noeuds critiques en particulier et du tout le
réseau en général ;
— les protocoles de routage proactifs nécessitent une mise à jour
perma-nente des tables de routages comprenant en outre des informations qui
ne seront pas utilisées. De plus, le changement de la topologie suite à une
panne de nœud provoque la mise à jour de table de routage toute entière.
Ceci ne convient pas aux applications exigeant un court temps de latence.
Par contre, l’important avantage de protocoles proactifs est qu’ils
n’intro-duisent aucun délai avant de transmettre un message puisque la route est
déjà définie ;
— La politique de recherche des routes suivie par les protocoles de routage à
la demande génère une lenteur significative ce qui engendre la dégradation
des performances de certaines applications. Ce type de protocole peut être
considéré très coûteux en transmission de messages lors de la
détermina-tion des routes. Par contre, il n’y a pas une route prédéfinie, la route est
maintenue que si nécessaire. Ces protocoles évitent alors d’encombrer les
tables de routages de leurs noeuds par des informations inutilisées.
— la majorité des protocoles de routage proposés dans la littérature se
concen-trent généralement sur l’atteinte d’un seul objectif : garantir une basse
consommation énergétique lors de la transmission de données. Le concept
derrière cette méthode est de reporter la défaillance de noeuds autant
que possible. Mais ceci n’est pas assez satisfaisant puisque l’opération
globale du réseau n’est pas garantie suite à l’occurrence de pannes qui
sont inévitables. À notre connaissance, la plupart de protocoles de routage
tolérant aux pannes proposés dans la littérature utilisent soit la technique
de retransmission du paquet sur un chemin alternatif ou la réplication en
envoyant plusieurs copies des mêmes données sur des chemins différents.
Bien que ces techniques tolèrent la panne d’un certain nombre de noeuds
ou de chemins, elles engendrent un surcoût très élevé dû au routage
multi-chemin, ce qui augmente considérablement la consommation de l’énergie
et de la bande passante.
4.3. Discussion et modèle retenu 91
Cette discussion dégage les points qui justifient le développement du
proto-cole de routage proposé. Nous proposons à travers ces travaux un protoproto-cole de
routage qui :
— utilise de manière adéquate les ressources sévèrement limitées des noeuds
en effectuant tout le calcul nécessaire à la détermination des chemins
optimaux, au niveau de la station de base tout en minimisant le rôle des
nœuds dans la construction des tables de routage ;
— prend en considération plus d’un seul critère pour optimiser
l’établisse-ment des routes, à savoir le coût de transmission de message en terme de
distance qui sépare chaque nœud émetteur de la station de base (nombre de
sauts intermédiaires), tout en évitant de sélectionner les noeuds critiques
(contraints en énergie) ;
— est à la fois proactif et tolérant aux pannes de noeuds, il doit mettre à la
disposition de chaque nœud plus d’un chemin. Ce point permet au nœud
de reprendre un fonctionnement correct suite à l’occurrence de panne au
niveau de l’une de destinations sélectionnées sans nécessiter le lancement
immédiat d’une nouvelle phase de détermination de chemin ;
— évite la manipulation des tables de routage enregistrant tout le chemin,
afin de s’adapter aux capacités de stockages limitées des noeuds, et ne
sauvegarde que des informations locales représentant des destinations à un
seul saut. Ainsi le chemin complet sera obtenu par raisonnement récursif,
permettant d’élaborer une règle de décision locale à chaque nœud ;
— est correct par construction et généré de façon automatique en se basant sur
la technique de la SDC optimale, de telle sorte qu’un contrôleur centralisé
est calculé au niveau de la station de base qui peut fournir les chemins
les plus courts en terme de distance et les plus efficaces de point de vue
énergétique.
92CHAPITRE 4. Génération automatique d’un routage optimal multi-critères pour les RCSFs
Phase 2: Calcul des tables de routage
Fonction de coût
Ajout de mesures
quantitatives
Distribution de
contrôleur centralisé
Génération automatique
d’un contrôleur centralisé Fonctionnalité de routage globale et centralisé
prochain saut optimal
de chaque nœud
Renvoi des tables de routage
aux nœuds appropriés
Modèle formel
abstrait du réseau
Diffusion de « Request
messages »
Renvoi de
« Feedback messages »
« Request messages »
diffusés
Réception topologie
globale du réseau
Déploiement
aléatoire
Phase 1: Découverte de la topologie
Figure4.1 – une vue d’ensemble de la méthode adoptée pour la génération du
protocole de routage optimal
Dans le document
Ordonnancement des réseaux de capteurs sans fil embarqués
(Page 110-114)